Николай Прохорович Владимиров родился 18 декабря 1898 года в селе Русская Руя Ернурской волости Яранского уезда Вятской губернии (Российская империя). С 1916 года находился на армейской службе, был участником Февральской и Октябрьской революций в Петрограде. В 1918 году принят в РСДРП(б), в марте того же года стал первым председателем Совета в родной деревне. Участник Гражданской войны: до 1923 года прошёл путь от рядового до командира кавалерийского эскадрона на Восточном и Западном фронтах, был тяжело ранен.
В 1932 году окончил Томский медицинский институт. Перешёл на административную работу: с 1934 года — директор курорта Белокуриха, с 1936 года — заведующий Томским городским здравотделом, в 1937–1939 годах — главный врач санатория в городе Бердске Новосибирской области, в 1940–1941 годах — директор Томского медицинского института. В 1940 году защитил кандидатскую диссертацию «Лечение колотых и огнестрельных ран конечностей ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами», подтверждённую изобретением аппарата для лечения.